流感变异研究-通用流感疫苗可能比预期更具挑战

- 编辑:大众自然网 -

流感变异研究-通用流感疫苗可能比预期更具挑战

许多流感毒株可能会发生变异,以逃脱通用疫苗的抗体。

斯克里普斯研究所的科学家领导的一项研究表明,一些常见的流感菌株有可能发生变异,以避开通用流感疫苗可能引发的广泛作用抗体。这些发现突出了设计这种疫苗所涉及的挑战,应该有助于指导其开发。

在发表在《科学》杂志上的这项研究中,研究人员发现,H3N2是最常见的流感亚型之一,它可以相对容易地发生变异,以逃脱两种抗体的控制,而这两种抗体被认为可以阻止几乎所有的流感毒株。相反,他们发现,另一种常见的亚型H1N1,要逃脱同样具有广泛中和作用的抗体,要困难得多。

目前流感研究的主要目标之一是开发一种能广泛中和抗体的通用疫苗,也被称为bnAbs。为人们提供长期预防流感的保护

这些结果表明,在设计一种通用的流感疫苗或使用bnAbs的通用流感疗法时,我们需要弄清楚如何使病毒更难通过耐药性突变逃脱。结构生物学汉森教授、斯克里普斯研究所综合结构和计算生物学系主任伊恩·威尔逊说。

通用疫苗的前景

流感每年在世界各地造成数百万病例,至少数十万人死亡。长期以来,流感病毒一直是疫苗设计人员的一大挑战,因为它们可以迅速变异,而且不同菌株之间的差异很大。

在每个流感季节,在人群中流行的毒株组合往往会发生变化,而现有的流感疫苗只能对最近流行的毒株产生很小范围的免疫力。因此,目前的疫苗只能提供部分和临时的季节性保护。

然而,科学家们一直致力于开发一种通用的流感疫苗,通过诱导包括bnAbs在内的免疫反应来提供长期的保护。在过去的十年里,包括威尔逊在内的几个研究小组已经在正在康复的流感病人身上发现了这些多株中和抗体,并分析了它们的特性。但是,传播中的流感病毒在多大程度上可以简单地变异以逃脱这些bnAbs,还没有完全的研究。

在这项研究中,第一作者是博士后研究助理Nicholas Wu博士和科学家Andrew Thompson博士,他们研究了H3N2流感病毒是否能逃脱目前发现的两种更有前景的流感bnab的中和作用。

这些抗体被称为CR9114和FI6v3,它们结合在病毒结构上一个被称为血凝素梗的关键区域上,该区域在不同菌株之间变化不大。由于它们对不同的流感毒株具有广泛的作用,因此它们被设想为通用流感疫苗设计时应具有的抗体,也可作为治疗严重流感感染的未来疗法的成分。

吴和同事们利用基因突变,在bnAbs结合的茎部位置,系统地改变蛋白质的一个又一个氨基酸结构块,发现许多单突变和双突变可以使H3N2流感病毒逃脱抗体的攻击。infection-blocking效果。

研究小组还发现了一些这种抗性突变的例子。这表明,在一小部分普通流感病毒中,突变已经偶尔发生。

因流感的严重程度不同,逃生技巧也有所不同。

虽然实验和分析表明,H3N2病毒具有产生耐药性突变的广泛能力,但H1N1病毒并非如此。研究人员测试了几种H1N1病毒,发现没有一种似乎能够变异和逃逸,除了少数具有微弱逃逸效应的变异。H3N2和H1N1亚型占了在人类中传播的大部分流感毒株。

这组科学家利用结构生物学技术展示了血凝素茎结构的差异是如何使H3N2流感病毒比H1N1病毒更容易对这两种茎结合抗体产生抗性突变的。

如果H3N2相对容易逃脱那些bnAbs(一种通用流感疫苗应该诱导的抗体原型),那么我们可能需要更仔细和严格地考虑针对某些流感亚型的通用流感疫苗的设计,Wu说。好消息是,一种通用的流感疫苗至少应该对H1N1亚型有效。

研究人员现在计划对其他流感亚型和bnab进行类似的研究。他们说,原则上,一种能激发多种bnAbs的疫苗可以攻击流感病毒的不同部位,或者更能适应病毒的变化,这可能有助于缓解抗药性突变的问题。

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参考文献:H3型流感病毒和H1型流感病毒对血凝素干抗体抗性的不同遗传屏障作者:Nicholas C. Wu, Andrew J. Thompson, Juhye M. Lee, Wen Su, Britni M. Arlian, Jia Xie, Richard A. Lerner, Hui-Ling Yen, Jesse D. Bloom and Ian A. Wilson, Science, 2020年6月19日。

DOI: 10.1126 / science.aaz5143

本研究由比尔和梅林达·盖茨基金会(OPP1170236)和美国国立卫生研究院(K99 AI139445、F30 AI136326、R01 AI127893、R56 AI127371、R01 AI114730)提供支持。